7.3 CAN总线数据抓包与分析教案

北京新大陆时代教育科技有限公司《传感器与传感网技术应用》课程教案《《传感器与传感网技术应用》授课教案授课教案《传感器与传感网技术应用》课程教案学年度第学期项目名称基于CAN总线的汽车监测系统授课教师授课时间课题名称CAN总线数据抓包与分析授课班级授课人数课时4教学目标知识目标了解CAN总线的通信帧类型能力目标掌握CAN总线数据的抓包的方法素质目标1.培养善于沟通、自我表达、互相协作的团队意识；2.使同学们具备严谨细致的工作态度；教学重点掌握CAN总线数据的抓包的方法教学难点了解CAN总线的通信帧类型教法学法问题讨论法、讲授法、任务驱动法等。教学手段资源PPT、图片、NEWLAB实训平台学情分析此班级学生为物联网技术应用专业，学生在之前已经学习了CC2530等单片机的编程基础，在项目六了解了485总线的基础知识和搭建方法，在任务一已经学习了CAN总线的总线的概念和工作原理，了解了CAN接口和CAN接口芯片功能，掌握了CAN总线的搭建和总线的故障检测方法；已经学会CAN总线节点的烧写和配置方法。使用教材《传感器与传感网技术应用》教学环节（时间分配）教学内容与教师活动学生活动设计意图教学手段任务解读（10min）任务三CAN总线数据抓包与分析1.简要说明本任务的内容和学习思路；2.解读职业能力目标：(1)了解CAN总线的通信帧类型(2)掌握CAN总线数据的抓包的方法细致听讲，同步梳理形成对任务实施规划的理解；快速分组网络调查与交流，建立对任务解读部分重点词汇的实步了解；使学生清晰认知本任务的学习目标，形成清晰的学习思路；PPT新课部分知识储备1. CAN通信帧类型（60min）CAN总线数据帧的类型和用途（10Min）CAN总线上传输的帧是CAN帧，CAN的通信帧通常分为以下五种类型：序号帧类型帧用途1数据帧用来节点之间收发数据，是使用最多的帧2遥控帧（远程帧）接收节点向发送节点接收数据3错误帧某节点发现帧错误时用来向其他节点通知的帧4过载帧接收节点用来向发送节点告知自身接收能力的帧5帧间隔将数据帧、远程帧与前面帧间隔的帧数据帧一个数据帧由7个段构成，分别为帧起始、仲裁段、控制段、数据段、CRC段、ACK段、帧结束。A.帧起始帧起始由一个显性位（低电平）组成，发送节点发送帧起始，其他节点同步于帧起始；只有当总线处于空闲状态（总线电平呈现隐形状态）时，才允许站点开始发送信号。仲裁段控制段数据段CRC段CRC校验段由15位CRC值和CRC界定符组成。ACK段帧结束遥控（远程）帧错误帧过载帧教师讲解为主：教师通过PPT展示、让学生了解CAN通信帧的类型，总共五种类型。学生小组合作讨论，更加深刻的理解各种通信帧的数据格式。使同学们深入了解CAN通信帧类型PPT、各种帧类型的示意图任务小结（10min）1.采用问题引领方式，总结本任务所学的知识点与技能点。串口通信的基础知识CAN控制器和收发器CAN总线终端节点的烧写方法积极回顾复习，积极作答，加深理解；强化对本次所授内容的理解，建立知识体系，强化重难点的理解；知识体系结构图任务实施（90min）对已经搭建完成的数据进行抓包和分析。(1)教师将以下硬件设备发给学生。（15min）电脑1台/组NEWLAB实训平台1套/组M3主控模块3个/组USB转CAN调试器1个/组USB_CAN_DebugTool工具1个/组（2）CAN通信基本参数配置（3）数据分析A.USB_CAN调试器接收数据B.串口接收数据分析小组合作进行任务实施，通过查看PPT和书本上的实验步骤完成整个基于CAN总线的智能汽车监测系统的数据抓包和分析。要求组内每个成员都进行一次CAN通信基本参数的设置和数据分析。最后小组长进行汇报整个系统的搭建情况。通过实训课使学生掌握基于CAN总线的智能汽车监测系统的数据抓包和分析的方法。实训课，所有CAN总线数据抓包与分析所需硬件设备、实训情况记录表任务拓展（10min）想一想，测